一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统

1.一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统，其特征在于，包括集成模块和反射屏，流场测试区域位于集成模块和反射屏之间；所述集成模块包括光源、聚光镜头、分光棱镜、中继镜头、第一光阑、第一棱镜、数字微镜器件、第二棱镜、第二光阑、投影透镜、反射屏、聚焦镜头以及相机，流场测试区域位于投影透镜和反射屏之间；所述相机和光源布置在流场测试区域的同一侧，反射屏位于在流场测试区域的另一侧；所述光源用于出射纹影背景光，纹影背景光从光源出射后经过聚光镜头汇聚后，依次穿过分光棱镜、中继镜头、第一光阑后经第一棱镜全反射到数字微镜器件表面，通过对数字微镜器件进行编程控制，使均匀的纹影背景光经数字微镜器件表面反射后形成一系列的条带光源，数字微镜器件表面反射出的条带光源穿过第一棱镜、第二棱镜、第二光阑后被投影透镜投射出去，穿过流场测试区域，达到反射屏表面，其中数字微镜器件表面与反射屏表面关于投影透镜共轭；来自反射屏表面的反射回光经投影透镜、第二光阑、第二棱镜、第一棱镜返回后成像在数字微镜器件表面，数字微镜器件表面反射出的反射回光经第一棱镜、第一光阑、中继镜头、分光棱镜、聚焦镜头后由相机采集拍摄。 2.根据权利要求1所述的一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统，其特征在于，所述数字微镜器件包括控制器以及分布在数字微镜器件表面上呈阵列排列的多个微反射镜，呈阵列排列的多个微反射镜构成微镜阵列，每个微反射镜的角度可调，分别对应“开”或“关”两种状态，控制器连接并用于实时控制每一个微反射镜能够分别置于“开”或“关”状态，进而控制数字微镜器件表面上“开”和“关”两种状态微反射镜的排布形式，实现纹影敏感度的在线实时调节。 3.根据权利要求2所述的一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统，其特征在于，被处于“开”状态的微反射镜反射出的纹影背景光，将穿过第一棱镜、第二棱镜、第二光阑后被投影透镜投射出去，穿过流场测试区域，达到反射屏表面，而被“关”状态的微反射镜反射出的纹影背景光将被第二光阑遮挡。 4.根据权利要求1或2或3所述的一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统，其特征在于，所述集成模块有多个，多个集成模块并列分布在流场测试区域的一侧，反射屏位于流场测试区域的另一侧。 5.一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统，其特征在于，包括集成模块和反射屏，流场测试区域位于集成模块和反射屏之间；所述集成模块包括光源、聚光镜头、第一线性偏振片、第一棱镜组、数字微镜器件、偏振分光棱镜、1/4波片、投影透镜、第二线性偏振片、第二棱镜组、反射屏、聚焦镜头以及相机，流场测试区域位于投影透镜和反射屏之间；所述相机和光源布置在流场测试区域的同一侧，反射屏位于在流场测试区域的另一侧，数字微镜器件包括两个，第一数字微镜器件和第二数字微镜器件；所述光源用于出射纹影背景光，纹影背景光从光源出射后经过聚光镜头汇聚后，依次经第一线性偏振片、第一棱镜组后入射至第一数字微镜器件表面，通过对第一数字微镜器件进行编程控制，使均匀的纹影背景光经第一数字微镜器件表面反射后形成一系列的条带光源，第一数字微镜器件表面反射出的条带光源穿过偏振分光棱镜、1/4波片后经投影透镜投射出去，穿过流场测试区域，达到反射屏表面，来自反射屏表面的反射回光依次经投影透镜、1/4波片、偏振分光棱镜、第二线性偏振片、第二棱镜组入射至第二数字微镜器件的表面，第二数字微镜器件表面反射出的反射回光经聚焦镜头后由相机采集拍摄。 6.根据权利要求5所述的一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统，其特征在于，第一数字微镜器件表面与反射屏表面关于投影透镜共轭。 7.根据权利要求5所述的一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统，其特征在于，所述数字微镜器件包括控制器以及分布在数字微镜器件表面上呈阵列排列的多个微反射镜，呈阵列排列的多个微反射镜构成微镜阵列，每个微反射镜的角度可调，分别对应“开”或“关”两种状态，控制器连接并用于实时控制每一个微反射镜能够分别置于“开”或“关”状态，进而控制数字微镜器件表面上“开”和“关”两种状态微反射镜的排布形式，实现纹影敏感度的在线实时调节。 8.根据权利要求7所述的一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统，其特征在于，一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统的纹影敏感度由条带光源上亮条纹的宽度决定，借助数字微镜器件的可编程能力，通过在线调整数字微镜器件表面上微镜阵列上“开”与“关”状态下微反射镜阵列的排布方式，实时改变纹影敏感度。 9.根据权利要求8所述的一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统，其特征在于，一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统的折射率敏感方向指条带光源上明暗条纹的排列方向，通过控制微镜阵列上各微反射镜的“开”与“关”的两种状态，任意快速地改变折射率敏感方向，实现折射率敏感度方向调整功能。 10.根据权利要求5至9中任一项所述的一种具有可编程格栅的投射式聚焦纹影系统，其特征在于，所述集成模块有多个，多个集成模块并列分布在流场测试区域的一侧，反射屏位于流场测试区域的另一侧。